FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Aula 8.2 Conteúdo: • Associação de resistores em paralelo, potência elétrica de uma associação em paralelo de resistores. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Habilidades: • Diferenciar as formas de associação de resistores, bem como determinar sua resistência equivalente. Compreender as principais características dos circuitos com resistores associados em paralelo FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Em muitos casos práticos é necessária uma resistência maior ou menor do que a fornecida por único resistor. Em outros casos um resistor não suporta a intensidade da corrente fornecida pelo gerador. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Os resistores pode ser associados em série, em paralelo ou numa combinação de ambas, ou seja uma associação mista. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Uma associação de resistores pode ser representada por um único resistor, chamado resistor equivalente, que produza o mesmo efeito, isto é, que dissipe a mesma quantidade energia no mesmo tempo que a associação. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Isso equivale a substituir todos os resistores da associação por outro que esteja submetido à mesma diferença de potencial e seja percorrido por corrente elétrica de igual intensidade à da associação. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Associação de resistores em paralelo Vários resistores estão associados em paralelo quando são ligados pelos terminais, de modo a ficarem submetidos à mesma ddp. Na figura a seguir estão representados três resistores em paralelo e sua respectiva resistência equivalente. CONTEÚDO E HABILIDADES FÍSICA INTERATIVIDADE FINAL DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA Associação de resistores em paralelo i1 i2 i3 R1 i R2 A B R3 U i A RP U B FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Associação de resistores em paralelo A intensidade de corrente elétrica i do circuito principal divide-se, nos resistores associados, em valores i1, i2 e i3. Verifica-se que: i = i1 + i2 + i3 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo A ddp é a mesma em todos os resistores da associação; U = U1 = U2 = U3; aplicando-se a lei de Ohm, temos que: U = R1∙ i1; U = R2∙ i2; U = R3∙ i3. Portanto: FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo O produto da resistência elétrica de cada um dos resistores pela respectiva intensidade de corrente elétrica é igual para todos os resistores associados. A intensidade de corrente elétrica em cada resistor é inversamente proporcional á sua resistência elétrica. i1 = 𝑼 𝑹𝟏 ; i2 = 𝑼 𝑹𝟐 ; i3 = 𝑼 𝑹𝟑 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo A resistência equivalente de uma associação de resistores em paralelo é dada pela expressão: 𝟏 𝑹𝒑 = 𝟏 𝑹𝟏 + 𝟏 𝑹𝟐 + 𝟏 𝑹𝟑 O inverso da resistência equivalente da associação é igual à soma dos inversos das resistências associadas. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo Obs.: Caso a associação for composta de apenas dois resistores, podemos calcular sua resistência equivalente simplificadamente pela expressão: Rp = 𝑹𝟏 ∙ 𝑹𝟐 𝑹𝟏 +𝑹𝟐 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo A potência elétrica dissipada em cada resistor da associação é dada por: Pot1= 𝟐 𝑼 𝑹𝟏 ; Pot2= 𝟐 𝑼 𝑹𝟐 ; Pot3= 𝟐 𝑼 𝑹𝟑 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Características de uma associação de resistores em paralelo A potência total é a soma das potencias em cada resistor ou ainda: Pott= 𝟐 𝑼 𝑹𝒑 . FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo Um resistor de 5 Ω e um resistor de 20 Ω são associados em paralelo e a essa associação aplica-se uma ddp de 100 V. a) Qual a resistência equivalente da associação? b) Qual a intensidade de corrente elétrica em cada resistor? c) Qual a intensidade de corrente elétrica na associação? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA R1 = 5 Ω R2 = 20 Ω U = 100V DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Solução: a) No circuito existem apenas duas resistências R1 = 5Ω e R2 = 20Ω, portanto: Rp = 𝑹𝟏 ∙ 𝑹𝟐 𝑹𝟏 +𝑹𝟐 ∴ Rp = 𝟓 ∙ 𝟐𝟎 𝟓+𝟐𝟎 ∴ 𝟏𝟎𝟎 Rp= 𝟐𝟓 ∴ Rp = 4 Ω FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Solução: b) Pela lei de Ohm, as intensidades de corrente elétrica são: 𝑼 i1= 𝑹𝟏 𝑼 i2= 𝑹𝟐 ∴ ∴ 𝟏𝟎𝟎 i1= 𝟓 ∴ i1=20 A 𝟏𝟎𝟎 i2= 𝟐𝟎 ∴ i2=5 A FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Solução: c) A intensidade de corrente elétrica na associação valerá: i = i1 + i2 ∴ i = 20 + 5 ∴ i = 25 A FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Associação mista de resistores São aquelas constituídas por associações em paralelo e associações em série. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Associação mista de resistores Qualquer associação mista pode ser substituída por um resistor equivalente, que se obtém considerando-se que cada associação parcial (série ou paralelo) equivale a apenas um resistor. CONTEÚDO E HABILIDADES FÍSICA R1 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA i1 R2 i i2 U R3 R4 INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exercício 1 Associam-se em paralelo dois resistores de resistências R1 = 20Ω e R2 = 30Ω, e a essa associação aplica-se a ddp de 120 V. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA R1 = 20 Ω R2 = 30 Ω U = 120V DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL a) Qual a resistência equivalente da associação? b) Quais as intensidades de corrente elétrica em cada resistor? c) Qual a intensidade de corrente elétrica na associação? d) Qual a potência total dissipada pelo circuito? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Solução a) No circuito existem apenas duas resistências R1= 5Ω e R2= 20Ω, portanto: Rp = 𝑹𝟏 ∙ 𝑹𝟐 𝑹𝟏 +𝑹𝟐 ∴ Rp = 𝟐𝟎 ∙ 𝟑𝟎 𝟐𝟎+𝟑𝟎 ∴ Rp = 𝟔𝟎𝟎 𝟓𝟎 ∴ Rp = 12 Ω FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA INTERATIVIDADE FINAL Solução b) Pela lei de Ohm, as intensidades de corrente elétrica são: i1 = i2 = 𝑼 𝑹𝟏 𝑼 𝑹𝟐 ∴ i1 = 𝟏𝟐𝟎 𝟐𝟎 ∴ i2 = 𝟏𝟐𝟎 𝟑𝟎 ∴ i1 = 6 A ∴ i2 = 4 A FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Solução c) A intensidade de corrente elétrica na associação valerá: i = i1 + i2 ∴ i = 6 + 4 ∴ i = 10 A FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES INTERATIVIDADE FINAL DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA Solução d) A potência total dissipada pelo circuito é: 𝑼𝟐 Pott = 𝑹𝒑 ↔ Pot = 𝟏𝟐𝟎𝟐 𝟏𝟐 ↔ Pot = Pot = 1200 W 𝟏𝟒𝟒𝟎𝟎 𝟏𝟐 FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 8.1: • Resistores associados em série; • Características da associação em série; • Potência da associação. INTERATIVIDADE FINAL CONTEÚDO E HABILIDADES FÍSICA INTERATIVIDADE FINAL DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA U U R1 A U1 R2 U2 ... Rn Un B ↔ A i RS B FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 8.2: • Resistores associados em paralelo; • Características da associação em paralelo; • Potência da associação em paralelo INTERATIVIDADE FINAL CONTEÚDO E HABILIDADES FÍSICA i1 i2 i3 R1 i R2 RP A B R3 U i A INTERATIVIDADE FINAL DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA U B FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES Observe as imagens: AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL O que você pode afirmar sobre as imagens acima baseado na aula de hoje?